联调联试信号系统列控数据管理分析与建议

2021-12-03赵峰冯飞

铁路技术创新 2021年3期

赵峰，冯飞

（中国铁路上海局集团有限公司徐州电务段，江苏徐州 221000）

0 引言

列控数据是列控系统可靠运行的重要基础，是保障列车安全运行的关键数据。列控数据正确与否会直接影响列车正常运行甚至是安全运行[1]。作为高速铁路开通运营前重要环节的信号系统联调联试，采用综合检测车或试验动车组在动态条件下对信号系统功能、列控工程数据、信号系统间的接口关系进行测试，往往会发现因为列控数据错误而影响列车正常运行的情况。

从问题发生的角度分析列控数据错误的原因，对列控数据管理过程进行总结，进一步提出优化措施，可为相关单位提供有益借鉴。

1 信号系统联调联试概况

1.1 目的

信号系统联调联试的目的是通过对轨旁信号设备状态的检测，为调试整改提供依据，验证地面列控系统的相关功能和与该列控系统相关的接口关系、CTC系统的接口及相关功能是否满足标准要求，为动态验收、完善运营管理细则和系统维护管理规章提供依据[2]。

1.2 内容与方法

采用综合检测车或试验动车组在动态条件下对轨旁信号设备状态、列控系统功能、车站联锁系统接口功能和CTC系统接口及相关功能进行测试[2]。其中中国铁道科学研究院集团有限公司通过编制列车实际运行和模拟最可能发生的故障场景是最有效的测试方法，联调联试期间几乎所有问题都会显露在这个环节。

1.3 盐通高铁联调联试概况

盐通高铁新设盐城大丰、东台盐通场、海安盐通场、如皋南、国道村线路所4个车站和1个线路所、7个中继站，共12套列控中心，2套RBC和1套TSRS。盐通高铁联调联试从2020年11月8日—11月24日，共完成346个CTCS-2（简称C2）测试序列，339个CTCS-3（简称C3）测试序列。

1.4 徐连高铁联调联试概况

徐连铁路线路全长180.013km，建设连云港徐连场、东海县徐连场、新沂南、邳州东徐连场、大许南、连云港存车场6个车站、9个中继站，共15套列控中心，2套RBC和1套TSRS。徐连高铁联调联试从2020年12月—2021年1月，共完成636个C2测试序列，441个C3测试序列[3]。

2 列控数据管理

列控数据分为列控基础数据、列控工程数据表和列控配置数据[4]。列控数据管理工作主要包括列控基础数据的编制、提供、审核、发布；工程数据表的编制和审核；列控配置数据的编制、仿真试验、更新请求等。

电务段作为设备维护单位，主要负责列控基础数据和工程数据表的审核、仿真及现场试验对列控配置数据的核对和备份更新等[5]。

2.1 列控数据分类

2.1.1 列控基础数据组成

列控基础数据是列控工程数据表的编制依据，而列控工程数据表又是列控配置数据的编制依据，设备厂家根据列控工程表编制列控中心、应答器报文等软件，这些软件将直接控制列车运行。由此可见，列控基础数据是所有列控数据的基础，是整个列控数据管理中最关键的数据。

2.1.2 列控基础数据分类

列控基础数据分为工务类基础数据、电务类基础数据和供电类基础数据。

工务类基础数据包括线路名称、正线起讫里程、线路允许速度、线路坡度、特殊桥梁隧道信息、里程断链、道岔信息、异物侵限表等；

电务类基础数据包括正线信号数据表、站内轨道区段信息表、RBC切换点公里标、应答器级间转换公里标、列控顶棚速度表等；

供电类数据主要是正反向运行分相区信息。

2.1.3 列控工程数据表组成

列控工程数据表主要包括车站信息表、正线信号数据表、应答器位置表、进路信息表、RBC信息表、线路坡度表、线路速度表、桥梁隧道信息表、分相区信息表、线路里程断链明细表、异物侵限信息表、道岔信息表、大号码道岔数据包发送条件检查范围表、里程系信息表、正线起讫里程表等。

2.1.4 列控配置数据组成

主要包括应答器报文及列控中心报文等。

2.2 列控数据的核对

列控方面的数据核对主要包括列控工程数据表和现场实测数据的核对，基础数据和工程数据表的核对[6]，列控基础数据和LKJ的核对、列控工程数据表和对应图纸的核对，列控工程数据表对列控中心报文、应答器报文的核对、列控工程数据表和RBC行车许可的核对，临时限速设置说明的核对。可见，核对列控数据最重要的依据是列控工程数据表，而基础数据的核对是核对列控数据的第一步，也是最重要的一步。

2.2.1 列控工程数据表和现场实测数据的核对

首先，建设单位组织施工单位，根据设计提供的相关数据编制列控基础数据；其次，施工单位和设备管理单位根据现场实际情况对列控基础数据进行复核，做到准确无误后提交设计单位和电务段主管进行审核，同时作为编制工程数据表的依据。

但由于工期紧张，实际情况往往是倒过来的，列控工程数据先于列控基础数据出来，设备厂家根据工程数据编制软件。这样做的结果使得现场施工和当初设计存在误差；或者由于施工客观条件受限，无法按照施工图设计建设，势必会造成现场数据和工程数据不一致。如果误差在允许范围内，对列车运行或软件编制不会有影响。但如误差较大，则需要站前根据设计去修改数据，或者设计根据现场已有的数据修改工程数据，这样会连带修改相关的列控软件。所以，正确的列控基础数据是后面所有数据及软件的基础。

2.2.2 基础数据和列控工程数据表的核对

现场数据核对完成后，施工单位会汇总全部的电务类列控基础数据，这时需要再次核对。同时，由于列控配置数据还包括工务类、供电类数据，所以还需要核对工务类、供电类基础数据，每个类别核对的侧重点也不尽相同。

工务类基础数据需要核对车站名信息、过岔速度、线路速度和坡度，重点核对速度和坡度。

电务类基础数据核对级间转换、RBC切换信息、站内轨道区段、正线信号数据、站台测信息、顶棚速度信息，电务段对电务类基础数据都需要重点核对。

供电类基础数据核对分相区信息。重点核对工程数据表中的分相区起始点公里标要包含供电类基础数据中的分相区的起始点公里标。

其中，速度数据是列控系统的核心数据，直接关系行车安全，必须严防超速。

2.2.3 基础数据和LKJ的核对

基础数据和LKJ数据核对，要求是二者必须保持一致。

2.2.4 列控工程数据表和图纸的核对

虽然工程数据表中的数据是根据施工图生成，但图纸和工程数据的核对是必须的。

2.2.5 列控工程数据表与列控报文、应答器报文的核对

列控报文和应答器报文编制的依据就是工程数据表，仿真试验和现场试验提取的所有列控报文，以及无源应答器报文都需要根据工程数据去核对，这是仿真试验和现场试验的核心内容，因为这两种设备的数据将直接影响行车，例如应答器链接包错误会导致列车报应答器丢失或者引起制动，甚至会触发紧急停车；线路速度包错误或临时限速包错误可能会导致列车超速，这是相当危险的，因为没有任何设备可以卡控这一错误[7]；分相区信息包错误可能会导致列车停在分相区中，影响行车；轨道区段包错误，列车载频有误会导致无法解析码序，触发制动或停车等等。因此所有数据都需要重点核对。

此外，还需要注意特殊点的数据核对，例如存车场股道分割点处的调车应答器，其对应的是列车信号机，还是调车信号机，发送的报文是不一样的[8]。

2.2.6 列控工程数据表和RBC的行车许可核对

在C3等级中，列车根据RBC提供的行车许可控车，不考虑地面应答器和列控中心发送的报文信息。在仿真试验中，行车许可中的各种信息包要重点核对，核对方法类似应答器和列控中心报文的核对。

2.2.7 临时限速设置说明的核对

仿真试验由于客观原因需要限速时，须以临时限速设置说明为准。为了限速能够正常下达并执行，必须确保限速设置使用说明的正确性，这就需要前期进行核对。核对内容为限速管辖范围是否正确、限速值是否符合要求等。

2.3 列控数据的更新

随着工程进度的推进和设计变化等原因，工程数据表的版本也会多次变更，例如徐连线变更17次，盐通线变更15次，而作为核对依据的工程数据表，每次变更都需要仔细查看其修改记录，确定影响范围。所有的数据变化都需要及时和厂家联系，确认编制的软件是否需要更新，避免厂家做软件时数据发生遗漏。同时，提取的报文也需要根据最新版工程数据去核对。

3 常见问题分析

通过归类盐通高铁和徐连高铁联调联试期间的问题，大致可以分为以下几个类别：车载逻辑类、列控数据类、软件逻辑类、硬件设备类、场景配合类。其中，列控数据类、车载逻辑类都需要核对列控数据，而设备硬件类、软件逻辑类和场景配合类问题不涉及列控数据，此处不进一步分析。

3.1 车载逻辑类

问题描述：采用300S车载设备的试验车经盐通下行线正方向运行至国道村线路所通过，K142级间切换点处允许速度由250 km/h抬升至300 km/h，约3 s后突降至250 km/h。

原因分析：由于车载设备只能依据8组最近相关应答器组去定位等级转换点位置，当等级转换预告应答器编号不在8组内时，等级转换点的C2允许速度会变为无效值，导致C3允许速度变为310 km/h，随后收到第9组应答器（等级转换执行应答器）后，转入C2等级，造成允许速度由250 km/h抬升至300 km/h，约3 s后突降至250 km/h。

采取措施：此场景为车载固有逻辑，再版软件将做出优化。但由于修改车载逻辑周期太长，采取修改地面应答器信息的措施，原设置的两组C3→C2预告应答器组均维持不变，在090-1-11-013（第5组）无源应答器组内增补C3→C2预告信息，增补预告信息后，该预告点应答器组与执行应答器组的组间距数量为8，满足300S车载逻辑的要求。

3.2 列控数据类

3.2.1 列控工程数据表和现场实测数据核对不一致

问题描述：徐连高铁联调联试期间，列控工程数据表和现场实测数据核对发现某站2组岔间距离中间渡线绝缘位置和施工图纸相差较大。

原因分析：由于工务原因无法按照设计图施工，并且没有和相关单位沟通。

解决措施：通过修改现场列控软件去克服，并更新列控工程数据表中进路信息表。

3.2.2 基础数据和列控工程数据表核对不一致

问题描述：徐连高铁联调联试期间，某站间有处分相区，虽然工程数据表中分相区长度包含了供电类数据，但包含余量不足。

原因分析：经过和设计沟通，发现此处设计漏掉了短链数据。

解决措施：通过修改现场列控软件去克服，并更新列控工程数据表中分相区信息表。

3.2.3 列控工程数据表和图纸核对不一致

问题描述：徐连高铁联调联试期间，列车经过某站1LQ时，造成制动。

原因分析：分析数据发现造成制动原因是列控中心发送的载频和列车实际收到的载频不一致，涉及图纸和现场施工情况都是正确的，而列控工程数据表中信号数据表里的轨道区段长度不一致。经过和设计单位沟通，得知是列控工程数据表没有及时更新修改，导致软件用了旧的数据。

解决措施：通过修改现场列控软件去克服，并更新列控工程数据表中信号数据表。

3.2.4 列控工程数据表与应答器报文核对不一致

问题描述：列车在某站2G发车，经徐连高速上行线反方向运行，单电台目视进行RBC移交未成功。

原因分析：列车收到中继6站B1174应答器（103-5-08-004-1）报文，含有RBC切换命令反向ETCS-131包，其中RBC编号为RBC1，电话号码为9241 1201，列控数据表中徐连RBC1电话号码为9241 1501，问题为应答器报文描述与列控数据不一致导致。

解决措施：修改地面相关应答器报文中ETCS-42包。

4 列控数据管理建议

由于列控数据包含数据量庞大，且列控系统又和多种设备接口，联调联试发现的问题普遍采用修改列控软件来完成，给设备维护单位增加了很多工作量[9]，因此为了避免出现问题，必须加强列控数据管理。

4.1 提高列控数据变化的敏感度

列控系统涉及设备种类较多，一旦数据发生变化，需要提高数据变化的敏感度，确认数据变化影响范围，因为1个列控数据的变化有可能导致多种列控软件发生变化。例如某站仅修改了进站信号机公里标1 m的数据，就会直接造成多处应答器、列控中心、RBC和TSRS 4种设备软件都连带发生变化。又如移动1处应答器组，造成列控中心、RBC、相关应答器同时变化。而且要注意核对应答器数据变化时，不仅要考虑正向应答器链接信息是否正确，还特别要注意反向数据有没有及时更新，因为反向数据容易被忽略。